보건타임즈 : 3D 프린팅 기술 이용, ‘맞춤형 골반뼈 교체 성공’

[보건타임즈] 국내의료진이 골육종을 앓던 10대 여학생에게 3D 프린팅 기술을 이용해 환자 맞춤형 골반뼈 교체 수술에 성공했다.

연세대 세브란스병원 신경외과 신동아 교수(사진)팀은 3D 프린팅 기술을 이용해 환자 맞춤형 골반뼈(천추)를 제작, 교체 수술을 국내 처음으로 성공했다고 23일 밝혔다.

골반뼈에 악성 종양이 생겨 골육종을 앓았던 강모양(16세)은 지난 3월 23일 수술을 받은 후 1주일 만에 걷기 시작했고, 이후 지난 5월 8일 외래 정기 검진 때 부모와 함께 걸어 들어와 빠른 회복을 보이고 있다.

강양은 작년 7월 체육활동을 하다가 심한 허리의 통증을 느꼈다. 패치형 소염진통제, 물리치료, 진통제 등으로 학교 수업을 지내오다가 작년 11월 중순부터 학업을 지속할 수 없을 정도로 통증이 매우 심해졌다.
작년 11월 25일 세브란스병원에서 첫 진료 후 조직검사를 통해 골반뼈에 골육종이 생긴 것으로 진단됐다.
11월말부터 수술 전 항암치료를 통해 종양의 크기를 감소시켰다. 수술은 올해 3월 23일 진행됐고, 약 1달 후 퇴원했다.

신동아 교수팀은 수술 전 종양내과, 방사선종양학과, 정형외과 골종양 전문의들과 함께 강양의 수술에 대해 논의했다. 골반뼈에 있는 신경을 다 자를 경우, 젊은 나이에도 불구하고 하반신 마비와 대소변 가리는 것을 포기해야 했다.

의료진들은 수술 후 강양의 삶의 질까지 고려해 골반뼈의 왼쪽 절반만 제거하고, 최대한 신경을 살리기 위해 왼쪽 골반뼈의 1,2,3번 신경만 자르기로 결정했다.

신 교수팀은 강양에게 이식되는 맞춤형 골반뼈가 충분히 기능을 발휘하기 위해 앉았을 때 척추가 상체의 무게(성인기준 약 30~40kg)를 충분히 지탱해 주며, 수술하지 않는 오른쪽 골반뼈와 무게가 거의 비슷해 좌우의 균형이 맞도록 3D 프린팅 제작업체와 여러 차례 회의를 가졌다.

수술 전 의료진은 플라스틱 모형을 먼저 제작해 모의 수술 과정을 거친 후 강양에게 최적화된 맞춤형 골반뼈를 만들었다.

골반뼈(천추)의 위치 제거된 골반뼈 및 3D 프린팅으로 제작된 대체물

수술시간과 수술 후 환자 회복도 빨랐다.
기존의 골반뼈 절제술이 8~9시간 걸린 것에 비해, 3D 프린팅을 활용한 수술은 6시간 정도 소요됐다.

강양은 수술 후 1주일 후부터 걷기 시작했다. 기존 수술법으로는 최소 한 달은 지나야 보행이 가능했다. 또 강양은 수술 후 3주차부터 항암제를 맡기 시작했다.

강양은 수술 후 5월 8일 부모와 함께 진료실로 걸어 들어왔다. 강양은 “통증이 전혀 없어, 이제 불편한 발목을 빨리 재활 치료 받고 싶다”고 말했다. 기존 수술 환자들은 이렇게 빨리 재활을 생각할 수 없다. 걷는 동작에만 한 달 이상 걸린다.

대소변 가리고 통증이 없으니, 마음의 여유가 생겼고, 삶의 질을 더 높이기 위해 발목 재활치료에도 관심을 갖게 된 것이다.

강양은 향후 정기적인 검사를 통해 악성종양이 발생했던 부위의 재발 및 다른 곳으로 전이됐는지 확인할 예정이다.

신동아 교수는 “3D 프린팅이란 환자의 척추모양에 정확히 맞아 떨어지는, 환자의 상황을 다 고려해 만들어진 맞춤정장과 같은 개념이다. 제작업체에 환자에 맞게 다양한 요구를 했는데 모든 것이 다 반영돼, 원하는 정확한 모양이 나올 수 있다는 것”이 가장 큰 장점이라고 말했다.

신 교수는 “정확한 디자인을 통해 수술을 진행하니, 수술 후부터 골반뼈가 안정화돼 환자의 회복도 빨랐다”며 “종양이 있었던 골반뼈를 제거하고 3D 구조물이 완벽하게 채워짐으로서 기존에 척추가 가지고 있었던 안정성을 그대로 유지했다”고 말했다.

한편, 골육종은 수술 치료를 하더라도 완전 절제가 안 되는 경우도 있으며, 골육종은 우리 몸의 뼈에 발생하는 악성 종양 중 가장 발생빈도가 높다. 주로 10대 후반에 많이 생긴다. 증상으로는 통증, 관절운동 장애, 붓는 증상을 호소한다.